【解説】5Gと4G・LTEの違い~通信速度や電波の周波数などの比較

【解説】5Gと4G・LTEの違い~通信速度や電波の周波数などの比較

5Gと4G・LTEの違い

話題の5G(第5世代移動通信システム)は、高速なインターネット通信速度、大容量、低遅延などの特徴やメリットを耳にする一方、現在、多くの方が利用中の4G・LTE通信のサービスと比較して違いは何で、具体的にどの程度違うでしょうか?

4G・LTEと比較して5Gを利用できるエリアはまだ一部限定の一方、ポケットWiFi・WiMAXでも5G対応ルーター機種が発売開始され、徐々に身近なサービスになりつつあります。
 
このページでは通信速度、電波の周波数などの点で5Gと4Gの違いについて解説、日本国内の各キャリアの5Gへの対応状況や今後の普及予定などの最新情報、4GやLTEと比較した5Gの特徴やメリットを、1Gから始まるデータ通信技術の変化とあわせて紹介します。

5Gと4G・LTEの通信速度や電波の違いを徹底解説

日本では2020年から5G(第5世代移動通信システム)の通信サービスが開始されましたが、5G対応エリアや5G対応端末の普及はまだ一部で、現在も4G・LTE通信を利用する方が多いのが実状です。早く5Gのサービスに切り替えるべきか、4G・LTEと比較してどの程度高速なインターネット通信が可能か、5Gと4GやLTEで通信速度や利用する電波の違いを徹底解説します。

1Gから2G・3G・4G・5Gへ~通信速度の向上や技術の進化について

5GのGは“Generation”の頭文字で、第5世代の通信システムという意味。現在、多くの方が利用中の4G・LTE通信は第4世代の通信システムで、1Gに始まり、2G・3G・LTE(3.9G)・4G・5Gと通信技術が進化、同時に通信速度も向上しました。各世代の通信規格の特徴や対応速度についての比較のまとめが以下の表です。

通信方式 サービス提供開始 特徴
1G 1979年 アナログ方式のHiCAPやTACSなどの通信規格
2G 1993年 デジタル方式のPDCやcdmaOneなどの通信規格
3G 2001年 約14Mbpsの通信速度
LTE(3.9G) 2010年 50Mbps以上の通信速度
4G 2013年 100Mbps以上の通信速度
5G 2020年 10Gbps以上の通信速度

1979年に移動電話の商用サービスとして提供が開始された1Gから、約40年かけて5Gへと移動中のデータ通信システムやその通信技術が進化しました。またこの通信技術の進化で通信速度が大幅に向上、各世代の通信システムを比較すると通信速度に大きな違いがあります。

2013年提供開始の4Gと比較して5Gは2020年開始の最新サービス

特に5Gと4G・LTEを比較すると、2013年にサービス提供が開始された4Gと比較して、5Gは2020年開始の最新サービスの点が違いの1つで、サービス提供期間の長い4Gに対応した基地局や端末と比較して5G対応の基地局や5Gを利用できる端末はまだ限定的で、5Gは4Gと比較して優れた通信技術でも普及に一定の期間が必要です。

一方、2020年後半に5G対応のiPhoneが発売され、2021年にはWiMAXでも5G対応のポケットWiFiルーターが発売されるなど、徐々にサービス提供が拡大しています。

5Gと4GやLTEの比較で最大の違いは通信回線速度と電波の周波数

5Gと4GやLTEの比較で最大の違いは通信回線の速度。一般的な4G・LTE回線の通信速度の下り最大150Mbps~200Mbpsと比較して、5Gは下り最大通信速度2Gbps(2,000Mbps)以上の点が違いで、4G・LTEと比較して5Gは10倍~20倍に高速化しています。

また5Gと4Gの通信速度の違いの理由が各通信規格で利用する電波の周波数帯域。5Gで使用する電波の周波数帯域幅は4G・LTEと比較して広い点が違いで、より高速・大容量のデータ通信サービスを実現可能です。

ドコモ・ソフトバンク・au各キャリアの4G・5G回線対応速度の比較表

ドコモ・ソフトバンク・auの各キャリアが提供する4G・LTE対応端末や5G対応端末の速度スペックから4Gと5G回線の対応速度の違いを比較したのが下記の表。4G回線の速度は各社発表の実効速度(実測速度)、5G回線の速度はサービス開始時の理論値で、10倍~20倍の速度の違いがあります。

キャリア 4G・LTEの下り最大速度 5Gの下り最大速度
ドコモ(docomo) 168Mbps~299Mbps 3.4Gbps(3,400Mbps)
ソフトバンク(SoftBank) 97Mbps~172Mbps 2.4Gbps(2,400Mbps)
au 93Mbps~161Mbps 3.4Gbps(3,400Mbps)

4Gと5Gの比較では使用する周波数帯域に違い

5Gと4G・LTEの周波数帯域の違い
5Gと4G・LTEの周波数帯域の違い
(出典:https://www.nttdocomo.co.jp/area/5g/)

4G・LTE通信では700~900MHzや3.5GHz帯の周波数の電波を使用するのと比較して、5G通信では3.6~6GHz帯(sub6)や28GHz帯(ミリ波)の電波も使用する点が違いで、4G LTE通信と比較して5Gで使用可能な電波の周波数の帯域幅が広い点が技術的な違いです。
 
一方、5Gで使用する高周波数帯域の電波は高速通信が可能ですが、4G・LTEの電波と比較して電波が遠くまで届きにくい違いがあり、その対策として多くの基地局が必要な点が5G通信のデメリットです。

5G基地局が少なく、比較して4G・LTE対応エリアが圧倒的に広い点も違い

5Gで使用する高周波数の電波は遠くまで飛びづらく多数の基地局が必要な一方、2021年現在はまだ少なく、比較して対応基地局の多い4G・LTEの方が対応エリアが圧倒的に広い点も違い。ドコモ・ソフトバンク・au各社の5G対応基地局展開予定の最新情報を確認しても、5Gサービスの普及にはもう少し時間がかかりそうです。

ドコモ・ソフトバンク・auの4G・5G回線対応基地局数の比較と今後のネットワークの普及予定

現時点ではドコモ・ソフトバンク・auの各キャリアの5G回線対応基地局数はまだ少なく、4G対応基地局数と比較して大きな違いがあります。また各社の今後の5G基地局の展開予定を確認しても2022年3月末に数万局と、4G・LTEと同程度の対応エリアまで5Gネットワークが普及するのは2024年以降との見通しもあります。

キャリア 4G・LTE対応基地局数 5G対応基地局数
ドコモ(docomo) 約23万局 2022年3月末に2万局、2023年3月末までに人口カバー率約70%を目指す
ソフトバンク(SoftBank) 約16万局 2021年12月末に5万局、2025年頃に約20万局を目指す
au 約16万局 2022年3月末までに5万局

※4G・LTE対応基地局数は「令和元年度・携帯電話及び全国BWAに係る電波の利用状況調査」、また5G対応基地局数の予測は各キャリア最新の発表内容より。

5G対応エリアの最新情報や各キャリア別の違いについては、関連記事「5Gサービス対応エリア~ドコモ・ソフトバンク・auの比較」でも詳しく紹介中です。

5G通信利用には専用の携帯・スマホ端末が必要で、料金が高い点も4Gとの違い

また利用者からは5Gのサービスは4G・LTEと比較して利用料金がやや高い点も違いで、5G通信の利用にはまず5G専用の携帯電話やスマホ、ポケットWiFiルーター端末の購入が必要です。機種により端末価格は違いますが、数万円の購入費用が必要な点は5Gへ乗り換えづらい理由の1つです。
 
さらにドコモ・ソフトバンク・au各社ともに5G専用の料金プランがあり、5G対応端末の利用には5G対応料金プランへの変更も必要で、4G・LTEのプランから月額料金が値上がりする場合もあります。

ドコモ・ソフトバンク・au各社の5G対応プランと月額料金

ドコモ・ソフトバンク・au各社が提供する主な5G対応プランと月額料金は以下の通りで、4G・LTEと比較して月額料金が高い場合もある点が違いです。

キャリア 5G対応プラン 月額料金(税込)
ドコモ(docomo) 5Gギガホ プレミア 7,315円
ソフトバンク(SoftBank) メリハリ無制限 7,238円
au 使い放題MAX 5G 7,238円

データ通信量無制限の一方、テザリング利用は月間30GBまでの制約・デメリットも

上記の各社5G対応プランは、4G・LTEの料金プランと比較して月間データ通信量の制限がなく無制限で使える点が違いの一方、ソフトバンク・auの場合、テザリング利用に月間30GBまでの制約がある点がデメリット(ドコモの場合は無制限)。パソコンのインターネット通信に5Gを利用したい場合は5G専用のモバイルWiFi端末などの利用がおすすめです。

下り最大速度2Gbps以上!5G対応ポケットWiFiのおすすめ最新情報

2021年から5G対応のポケットWiFiも増加。4G・LTE回線の利用と比較して下り最大速度2Gbps以上の高速通信が可能で、動画視聴など大容量通信を利用したい方におすすめのサービスです。中でもおすすめがWiMAXのGalaxy 5G Mobile Wi-Fiでauの5G、4G・LTE、WiMAX 2+回線に対応、月間データ容量無制限で使える上に一部プロバイダでは端末の無料提供キャンペーンも実施中です。

5G対応ポケットWiFiルーター最新機種 利用できる通信回線の違い 5G通信時の最大速度の比較
Galaxy 5G Mobile Wi-Fi au 5G/au 4G LTE/WiMAX 2+ 下り最大2.2Gbps/上り最大183Mbps
Speed Wi-Fi 5G X01 au 5G/au 4G LTE/WiMAX 2+ 下り最大4.1Gbps/上り最大481Mbps
Wi-Fi STATION SH-52A ドコモ5G/ドコモ4G LTE 受信時最大4.1Gbps/送信時最大480Mbps
Pocket WiFi 5G A004ZT ソフトバンク5G/ドソフトバンク4G LTE 下り最大3.0Gbps/上り最大298Mbps

※5G対応ポケットWiFiの最新情報は、関連記事「5G対応ポケットWiFiルーターのおすすめ比較」もご確認ください。

4G・LTEと5Gの違いは、5Gで大幅に向上した通信速度。4G・LTE対応エリアと比較して5G対応エリアはまだ一部限定ですが徐々に拡大傾向で、5Gを使用できる端末や料金プランも増加し、利用エリア次第では4G・LTEから5Gへの乗り換えもおすすめです!

5G(第5世代移動通信システム)の仕組みや特徴は?

5Gのロゴ以上、5Gと4G・LTE通信の仕組みの違いを紹介しました。4G・LTEと比較して大幅に技術面で進化した5G(第5世代移動通信システム)ですが、主な特徴は「高速・大容量」「高信頼・低遅延」「多数同時接続」の3点です。5Gの各特徴について、4G・LTEとの違いも含めて詳しく紹介します。

4Gと比較して高速大容量のインターネット通信が可能な点がメリット

5Gと4G・LTEの違いで触れた通り、5Gの特徴が4Gと比較して高速なインターネット通信。現在の5Gサービスの下り最大通信速度は2~4Gbpsですが、試験的な取り組みでは20Gbps以上の速度を実現しており、設備の普及次第でさらなる速度向上も期待できます。
 
また4G・LTE通信では1分かかった動画のダウンロードが、通信速度が10倍~20倍に向上する5Gでは数秒で完了し、動画視聴など大容量のインターネット通信がストレス無く可能な点も4G・LTEとの違いです。

高信頼・低遅延(リアルタイム性)も4Gとの違いで5G通信活用のメリット

通信速度が5Gと比較して遅い4G・LTE通信の場合、僅かな通信の遅延・タイムラグがあるのと比較して、5Gの場合は低遅延が特徴でリアルタイム性が向上する点も違い。5Gはスポーツやニュースのライブ配信にもメリットがあり、活用が期待されています。

5Gの高信頼・低遅延は自動運転技術や遠隔操作・遠隔医療に欠かせない

また5Gの高信頼・低遅延は、ネットワーク経由でリアルタイムの通信・遠隔操作が必要な自動車の自動運転や遠隔医療に欠かせない技術。5Gの活用により4G・LTEでは難しかったこれらのサービスの普及も期待できます。

IoT機器などに欠かせない多数同時接続が可能

4G・LTE対応の基地局と比較して、5G対応の基地局は同時に多数の端末と接続できる点も違い。同時接続できる端末台数が限られる4G・LTEの場合、IoT(Internet of Things)機器などインターネット通信が可能な端末・デバイスが増えると、通信が混雑し、遅延などの問題を引き起こす可能性があります。
 
一方、より多数の機器と同時に接続可能な5G対応の基地局が増えれば、IoT家電やさまざまなインターネット接続デバイスが利用可能になると期待でき、5Gの普及はIoTの普及にも欠かせないと言えます。

以上、2020年から本格的にサービスが開始された5G通信について、その技術・仕組みや特徴、4G・LTEとの通信速度や料金の違いについて紹介しました。

4G・LTEとの最大の違いとして、5Gの高速・大容量、低遅延、多数同時接続などが特徴ですが、これらの特徴を快適に利用するには5G対応基地局の増加が不可欠です。

まだ5G対応エリアは東京都内など都心部の一部エリア限定ですが、5G対応のスマホやポケットWiFiもすでに発売中。4Gと5Gの通信速度の違いを実感したい場合は、5G対応ポケットWiFiの利用もおすすめです。最新情報を下記記事で紹介しています。ぜひご確認ください!

【5G対応ポケットWiFiの最新情報】

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